| 【中文题名】 | 铜川煤催化热解行为的热重研究 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 工业催化 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-8-29 |
| 【中关键词】 | 煤,热解,催化,加氢,预处理,动力学 |
| 【英关键词】 | coal,pyrolysis,catalytic,hydropyrolysis,pretreatment,kinetics, |
| 【分类导航】 | 工业技术>化学工业>煤化学及煤的加工利用>煤化学基础理论>煤的热解与转化> |
| 【论文摘要】 |
煤热解反应条件较温和，可获得高热值煤气、高附加值化学品及洁净的半焦，是重要的煤“非燃料”利用技术。本文选用铜川煤样，以增加煤热解转化率及降低反应温度为目标，利用程序升温热重法研究了煤在氮气下的热解、催化热解，活性气氛氢气和甲烷下的热解，催化加氢热解以及预处理煤的热解。得出的主要研究结果如下：
1．10％(vol)氢气气氛下煤加氢热解的转化率比氮气下热解转化率相对提高了6.5％，第二个热解峰提前了约36℃，从而使整个热解过程的温度降低。
2．甲烷气对热解的促进作用比氢气要小的多，而且650℃后即发生自身分解积碳现象，不利于中高温下热解的进行。
3．5A及Y分子筛催化剂能使热解峰得到较大幅度的提前，有利于煤在较低温度下热解，而且也能有效地提高热解转化率。与氮气下原煤的热解对比，添加6％5A分子筛后煤的催化加氢热解转化率相对提高10.3％，第二热解峰提前约46℃；添加5％Y分子筛后煤的催化加氢热解效果更突出，其转化率相对提高9.8％，第二个热解峰的起始点提前了约125℃，峰温提前了约85℃。
4．金属硫化物催化剂MoS_2、NiS对提高煤热解转化率是很有效的，提高幅度要大于... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
3-5 |
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Abstract |
5-9 |
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第一章 绪论 |
9-21 |
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1.1 研究意义 |
9-10 |
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1.2 煤的结构模型 |
10-12 |
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1.2.1 煤的物理结构模型 |
10-11 |
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1.2.2 煤的化学结构模型 |
11-12 |
|
1.3 煤的热分解 |
12-16 |
|
1.3.1 煤热分解的分类 |
12 |
|
1.3.2 煤热分解的过程 |
12-13 |
|
1.3.3 煤热分解的机理 |
13-14 |
|
1.3.4 煤热分解的影响因素 |
14-16 |
|
1.4 煤催化热分解研究进展 |
16-20 |
|
1.5 研究目的及研究内容 |
20-21 |
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第二章 催化剂筛选与制备 |
21-28 |
|
2.1 Y分子筛的制备 |
21-24 |
|
2.2 二硫化钼的制备 |
24-25 |
|
2.3 硫化亚铁的制备 |
25-26 |
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2.4 硫化镍的制备 |
26-27 |
|
2.5 催化剂添加方式 |
27-28 |
|
第三章 热解实验设备与方法 |
28-32 |
|
3.1 煤样的选取与制备 |
28 |
|
3.2 热解实验方法与设备 |
28-30 |
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3.2.1 热重法原理 |
28 |
|
3.2.2 实验装置 |
28-30 |
|
3.3 热解实验步骤 |
30 |
|
3.4 煤转化率的计算方法 |
30-32 |
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第四章 热解实验结果与讨论 |
32-51 |
|
4.1 氮气气氛下煤的热分解 |
32-40 |
|
4.1.1 原煤的热分解 |
32-33 |
|
4.1.2 Al_2O_3的催化热分解 |
33-34 |
|
4.1.3 CaO的催化热分解 |
34-35 |
|
4.1.4 ZSM-5分子筛的催化热分解 |
35 |
|
4.1.5 5A分子筛的催化热分解 |
35-37 |
|
4.1.6 Y型分子筛的催化热分解 |
37-39 |
|
4.1.7 MoS_2的催化热分解 |
39-40 |
|
4.2 活泼气氛下煤热解的比较 |
40-44 |
|
4.2.1 氢气气氛下煤的热解 |
41-43 |
|
4.2.2 甲烷气氛下煤的热分解 |
43-44 |
|
4.3 氢气气氛下煤的催化加氢热解 |
44-50 |
|
4.3.1 5A分子筛的催化加氢热解 |
44-45 |
|
4.3.2 Y分子筛的催化加氢热解 |
45-47 |
|
4.3.3 MoS_2的催化加氢热解 |
47-48 |
|
4.3.4 FeS的催化加氢热解 |
48-49 |
|
4.3.5 NiS的催化加氢热解 |
49-50 |
|
4.4 小结 |
50-51 |
|
第五章 预处理后煤的加氢热解 |
51-58 |
|
5.1 超临界二氧化碳预处理煤 |
51-53 |
|
5.1.1 实验步骤 |
51-52 |
|
5.1.2 加氢热解结果与讨论 |
52-53 |
|
5.2 水汽预处理煤 |
53-55 |
|
5.2.1 实验步骤 |
53 |
|
5.2.2 加氢热解结果与讨论 |
53-55 |
|
5.3 四氢萘预处理煤 |
55-57 |
|
5.3.1 实验步骤 |
55-56 |
|
5.3.2 加氢热解结果与讨论 |
56-57 |
|
5.4 小结 |
57-58 |
|
第六章 煤热解动力学 |
58-63 |
|
6.1 动力学模型 |
58-59 |
|
6.2 热解动力学参数 |
59-61 |
|
6.3 活化能E与指前因子k_0间的补偿效应 |
61-62 |
|
6.4 小结 |
62-63 |
|
第七章 总结与展望 |
63-65 |
|
7.1 结论 |
63-64 |
|
7.2 建议 |
64-65 |
|
参考文献 |
65-69 |
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研究生阶段发表论文情况 |
69-70 |
|
致谢 |
70 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.57949 |
